Доклады о будущих и современных технологиях

СУШКА ПОЛИМЕРНОГО ПОРОШКА В РЕЖИМЕ ФИЛЬТРУЮЩЕГО СЛОЯ

Ю. М. Шкурин, А. Г. Липин

Научный руководитель - А. Г. Липин, д-р техн. наук, профессор

Ивановский государственный химико-технологический университет

Получение порошков из полимерных отходов является одним из путей решения проблемы рециклинга полимеров. Имеется технология получения порошков полиолефинов путем упруго-деформационного измельчения полимерного геля. Заключительной стадией данного способа является уда­ление остаточного растворителя из частиц порошка. После отгонки орга­нического растворителя из полимерного порошка в токе водяного пара ма­териал содержит до 20 % влаги. В основном это поверхностная влага. Не­большая производительность технологической системы обуславливает це­лесообразность организации периодического процесса сушки порошка в промежуточном бункере продукта.

Сушка тонкодисперсного материала в режиме фильтрующего слоя по­зволяет снизить до минимума пылеунос. Тем самым сокращаются капи­тальные и эксплуатационные затраты на систему пылеулавливания.

Эксперименты проводили с образцами порошка полиэтилена различ­ных фракционных составов. Высота слоя материала составляла 0,01 и 0,1 м. В ходе эксперимента фиксировались изменение веса образцов и темпера­тура воздуха до и после слоя материала. Обработка результатов экспери­ментов позволила установить характер влияния дисперсного состава на кинетику сушки порошка.

Разработана математическая модель процесса, включающая уравнения материального баланса по влаге для материала и сушильного агента, урав­нения теплового баланса по газовой и твердой фазам в дифференциальной форме, а также дополняющие соотношения для расчета коэффициентов тепло - и массоотдачи, парциального давления водяных паров над поверх­ностью материала и в газовой фазе. Система уравнений математического описания решалась методом конечных разностей.

Опытные данные для слоев малой высоты были использованы для по­лучения зависимости давления паров воды над порошком полиэтилена от влажности и температуры материала.

Сопоставление опытных и расчетных данных для слоя порошка тол­ЩиНой 0,1 м показало их хорошее соответствие, что позволяет рекомендо­вать составленную математическую модель для прогнозирования длитель­ности процесса сушки полимерного порошка в режиме фильтрующего слоя.